Hija del científico italiano Galileo Galilei, importante mediadora en la vida de su padre que prestó servicio como boticaria de San Matteo.
Se consagró como religiosa en el convento San Matteo en 1616 y eligió su nombre religioso, María, en honor a la Virgen María.
La Unión Astronómica Internacional llamó al cráter que impactó en Venus, María Celeste, en su honor.
Fue la hija mayor de tres hermanos y creció junto a una hermana y a un hermano.
Fue la hija del científico Galileo Galilei.